G.729 кодегі және оның кеңейтімдері

Кіріспе

ITU T G.729 ұсынысы – 10 миллисекундтік кадр ұзындығын пайдаланатын аудио деректерін сығыстыру алгоритмі. Ол ресми түрде 8 кбит/с жылдамдықпен сөйлеуді кодтау ретінде сипатталады, бұл кодты қозғайтын сызықтық болжау сөйлеуді кодтау (CS ACELP) арқылы қолданылады және 1996 жылы енгізілді. G.729 кең жолақты кеңейтуі G.729.1 деп аталады, бұл G.729 J қосымшасына тең. Оның төменгі жолақтылық талаптары болғандықтан, G.729 көбінесе жолақтылықты сақтау керек болған кезде Интернет-протокол (VoIP) арқылы дауыстық байланыста қолданылады. Стандартты G.729 8 кбит/с биттік жылдамдықпен жұмыс істейді, бірақ кеңейтулер 6,4 кбит/с (D, F, H, I, C+ қосымшасы) және 11,8 кбит/с (E, G, H, I, C+ қосымшасы) жылдамдықтарын қамтамасыз етеді. G.729 әртүрлі ерекшеліктермен кеңейтілген, әдетте G.729a және G.729b деп аталады: G.729: Бұл жоғары күрделілік алгоритмін қолданатын бастапқы кодек. G.729A немесе А қосымшасы: Бұл нұсқаның күрделілігі орташа және G.729-мен үйлесімді. Ол дауыс сапасының сәл төмендеуін қамтамасыз етеді. G.729B немесе B қосымшасы: Бұл нұсқа G.729-ны үнсіздікті жоя отырып кеңейтеді және алдыңғы нұсқалармен үйлесімсіз. G.729AB: Бұл нұсқа G.729A-ны үнсіздікті жоя отырып кеңейтеді және тек G.729B-мен үйлесімді. G.729.1 немесе J қосымшасы: Бұл нұсқа G.729A және B-ді иерархиялық жақсарту қабаттарын пайдалана отырып, масштабталатын өзгермелі кодтаумен кеңейтеді. Ол кең жолақты сөйлеу мен дыбысты қолдауды қамтамасыз етеді, модификацияланған дискретті косинус түрлендіру (MDCT) кодтауын қолданады.

| A | B | C | D | E | F | G | H | I | C+ | J |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Төмен күрделілік | | X | X | | | | | | | |
| Қатты нүкте | X | X | X | | X | X | X | X | X | X | |
| Жылжымалы нүкте | | | | X | | | | | | | X |
| 8 кбит/с | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X |
| 6.4 кбит/с | | | | | | X | | X | | X | X |
| 11.8 кбит/с | | | | | | | X | | X | X | X |
| DTX | | | X | | | | | X | X | | X |
| Өзгермелі бит жылдамдығы, кең жолақты | | | | | | | | | | | | X |

G.729 is a royalty free narrow band vocoder based audio data compression algorithm using a frame length of 10 milliseconds. It is officially described as Coding of speech at 8 kbit/s using code excited linear prediction speech coding (CS ACELP), and was introduced in 1996. The wide band extension of G.729 is called G.729.1, which equals G.729 Annex J. Because of its low bandwidth requirements, G.729 is mostly used in voice over Internet Protocol (VoIP) applications when bandwidth must be conserved. Standard G.729 operates at a bit rate of 8 kbit/s, but extensions provide rates of 6.4 kbit/s (Annex D, F, H, I, C+) and 11.8 kbit/s (Annex E, G, H, I, C+) for worse and better speech quality, respectively. G.729 has been extended with various features, commonly designated as G.729a and G.729b:
G.729: This is the original codec using a high complexity algorithm. G.729A or Annex A: This version has a medium complexity, and is compatible with G.729. It provides a slightly lower voice quality. G.729B or Annex B: This version extends G.729 with silence suppression, and is not compatible with the previous versions. G.729AB: This version extends G.729A with silence suppression, and is only compatible with G.729B. G.729.1 or Annex J: This version extends G.729A and B with scalable variable encoding using hierarchical enhancement layers. It provides support for wideband speech and audio, using modified discrete cosine transform (MDCT) coding. |
! style="background:#F0D0D0;" | ! ! style="background:#F0D0D0;" | A ! ! style="background:#F0D0D0;" | B ! ! style="background:#F0D0D0;" | C ! ! style="background:#F0D0D0;" | D ! ! style="background:#F0D0D0;" | E ! ! style="background:#F0D0D0;" | F ! ! style="background:#F0D0D0;" | G ! ! style="background:#F0D0D0;" | H ! ! style="background:#F0D0D0;" | I ! ! style="background:#F0D0D0;" | C+!! style="background:#F0D0D0;" | J
|
! Low complexity || || X || X || || || || || || || || ||
|
! Fixed point || X || X || X || || X || X || X || X || X || X || || X
|
! Floating point || || || || X || || || || || || || X ||
|
! 8 kbit/s || X || X || X || X || X || X || X || X || X || X || X || X
|
! 6.4 kbit/s || || || || || X || || X || || X || X || X ||
|
! 11.8 kbit/s || || || || || || X || || X || X || X || X ||
|
! DTX || || || X || || || || X || X || || X || X ||
|
! Embedded variable bit rate, wideband || || || || || || || || || || || || X
|}

G.729 Б қосымшасы

G.729 қосымша B (G.729b) нұсқасында кеңейтілді, онда дауыс белсенділігін анықтау (VAD) модулін қосатын үнсіздікті қысу әдісі ұсынылған. Ол сигналдағы дауыс активтігін анықтау үшін қолданылады. Сонымен қатар, сөйлеу болмаған кездегі (шулы кадрлар) фонолық шу параметрлерін жаңартуды шешетін үздіксіз беру (DTX) модулі де бар. Ол 2 байттық үнсіздік енгізу сипаттамасы (SID) кадрларын пайдаланады, олар ыңғайлы шуды (CNG) жасауды бастау үшін жіберіледі. Егер деректер жіберу тоқтатылып, байланыс сөйлеудің болмауына байланысты үзіліп қалса, қабылдаушы тарап байланыс үзілді деп ойлауы мүмкін. Ыңғайлы шуды енгізу арқылы үнсіздік кезінде аналогтық шыбырау цифрлық түрде модельделеді, бұл қабылдағышқа байланыстың активті және жұмыс істеп жатқанына сендіреді.

G.729 Ж қосымшасы (G.729.1)

G.729 J қосымшасы, G.729.1 арқылы сақталатын, кең жолақты сөйлеу мен аудионы қолдайды. 2006 жылы енгізілген, ол 12 иерархиялық қабатқа дейін пайдалана отырып, өзгермелі бит жылдамдығымен кең жолақты жақсартуды анықтайды. Негізгі қабат – 8 кбит/с G.729 бит ағыны, екінші қабат – 4 кбит/с тар жолақты жақсарту қабаты, ал үшінші қабат – 2 кбит/с жолақты кеңейту қабаты. Келесі қабаттар кең жолақты 2 кбит/с қадаммен жақсартады. G.729.1 үш кезеңді кодтауды қолданады: төменгі жолақтың кіріктірілген кодты қозу арқылы сызықтық болжау (CELP) кодтауы, уақыт доменінде жолақты кеңейту (TDBWE) арқылы жоғары жолақтың параметрлік кодтауы, және толық жолақты уақыт доменіндегі қателерді жою (TDAC) деп аталатын болжамды трансформациялық кодтау алгоритмімен жақсарту, сондай-ақ модификацияланған дискретті косинус трансформациясы (MDCT) кодтауы. G.729 бірнеше компанияға тиесілі патенттерді қамтиды, олардың лицензиясы мерзімі біткенге дейін G.729 технологиясы мен патенттік қоры үшін интеллектуалды меншікті лицензиялауға уәкілеттік берілген Sipro Lab Telecom компаниясына тиесілі болды.

Бұрынғы патенттік даулар

AIM IP LLC, Калифорния штатының Миссион-Виехо қаласында тіркелген жауапкершілігі шектеулі компания, Калифорнияның Орталық округтік соттарында 17 патенттік бұзушылыққа қатысты сот процесін бастады. Олар Cisco Systems, Polycom және басқа да 22 компанияны АҚШ патенті № 5,920,853-ті бұзды деп айыптады. 1996 жылы Rockwell International компаниясы АҚШ-тың Патент және сауда белгілері кеңсесіне 853 нөміріндегі патентті тіркеген. 853 нөміріндегі патенттің авторлары – Беньясин Адил, Су Хуан Ю және Шломот Эйал. 2000 жылы Rockwell International компаниясы 853 нөміріндегі патентті американдық бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлейтін және fabless жартылай өткізгіш компаниясы болып табылатын Conexant Systems компаниясына берді. Conexant Systems бұрын Rockwell компаниясының бөлімшесі болған, кейін жеке компания ретінде бөлініп шықты. 2010 жылы Conexant Systems компаниясы 853 нөміріндегі патентті Миссион-Виехо қаласында тіркелген AIM IP LLC, Калифорнияның жауапкершілігі шектеулі компаниясына сатты.

RTP пайдалы жүктеменің түрі

IANA G.729-ды RTP үшін 18 статикалық жүктеме түрі ретінде белгіледі. Бұл жүктеме түрі үшін rtpmap параметрінің сипаттамасы "G729/8000" болып табылады. G.729a және G.729b G.729 сияқты бірдей rtpmap сипаттамасын пайдаланады. G.729a және G.729b сәйкесінше annexb=жоқ немесе annexb=иә арқылы көрсетіледі. Сессия сипаттама хаттамасында annexb параметрінің болмауы жағдайында G.729 Annex B (G.729b) әдепкі болып саналады.